杜康 汪少娜 袁志業(yè) 周雨冬

［中節(jié)能（北京）節(jié)能環(huán)保工程有限公司，北京 100061］

1 引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)年產(chǎn)城鄉(xiāng)生活垃圾約2.3 億t，主要通過填埋方式末端處置。目前共有2.7 萬個(gè)非正規(guī)填埋場(chǎng)和1 600 個(gè)衛(wèi)生填埋場(chǎng)，約存儲(chǔ)了80 億t存量生活垃圾。存量生活垃圾的危害和影響不言而喻［1］。自2012 年以來，住建部等多個(gè)部委首次對(duì)存量生活垃圾治理工作范圍、目標(biāo)和內(nèi)容等進(jìn)行了較細(xì)致的規(guī)定，多次對(duì)存量生活垃圾治理工作進(jìn)行部署和要求。2021 年11 月住建部發(fā)布《存量生活垃圾治理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿），此標(biāo)準(zhǔn)為存量生活垃圾治理工程項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告、項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告、初步設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。我國(guó)存量生活垃圾形成原因復(fù)雜，非規(guī)范填埋現(xiàn)象嚴(yán)重，場(chǎng)地條件、區(qū)域經(jīng)濟(jì)和周邊配套設(shè)施差異大，導(dǎo)致近些年處理存量生活垃圾的方法和工藝較粗放［2］。當(dāng)前主流工藝為原位和異位兩類方法，原位方法主要以填埋封場(chǎng)和好氧穩(wěn)定化處理為主，技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)成熟，但受土地性質(zhì)和城市規(guī)劃限制［3-4］；異位方法主要以開采、篩分、分類資源處置的方法為主，受經(jīng)濟(jì)、周邊配套、場(chǎng)地條件限制因素大［5］。對(duì)于較大體量、制約條件復(fù)雜的填埋場(chǎng)治理，需要多種方法聯(lián)合的方式，方可達(dá)到項(xiàng)目最佳治理效果和效益［6-7］。本文以浙江省某生活垃圾填埋場(chǎng)治理項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)為例，探討采用原位—異位聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)解決存量生活垃圾治理存在的諸多問題。

2 場(chǎng)地現(xiàn)狀和治理背景

2.1 場(chǎng)地概況

該填埋場(chǎng)于1998 年建設(shè)，建設(shè)用地300 畝，現(xiàn)有庫(kù)存垃圾總量約200 萬m3。填埋場(chǎng)分兩期建設(shè)，一期占地80 畝，采用簡(jiǎn)易非規(guī)范填埋方式，于1999年1 月開始投入使用，至2007 年年底簡(jiǎn)易封場(chǎng)，填埋量約為60 萬m3，填埋高度最高達(dá)25 m，如圖1 所示。

圖1 垃圾填埋場(chǎng)鳥瞰

二期采用衛(wèi)生填埋工藝，規(guī)范運(yùn)營(yíng)，主要為生活垃圾，與一期填埋場(chǎng)毗鄰，設(shè)計(jì)庫(kù)容為120 萬m3，填埋區(qū)占地面積約156 畝，于2008 年1 月投入使用。

該填埋場(chǎng)南面和北面均緊鄰工業(yè)區(qū)，東西長(zhǎng)約460 m，南北長(zhǎng)約450 m，總占地約20 萬m2。

該填埋場(chǎng)北側(cè)部分區(qū)域因城市市政道路規(guī)劃建設(shè)以及對(duì)周邊環(huán)境的影響，需進(jìn)行治理以滿足建設(shè)和污染控制的需求。

2.2 場(chǎng)地基本調(diào)查信息

該場(chǎng)地采用SH30 鉆機(jī)進(jìn)行采樣，共布設(shè)15 個(gè)垃圾土壤鉆孔采樣點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)根據(jù)孔深采集2～3 個(gè)腐殖土樣品，共采集40 個(gè)腐殖土樣品。在鉆機(jī)鉆探過程中，遇滲濾液則立即進(jìn)行取樣。采樣布點(diǎn)如圖2所示，A1-A4，B1-B10，YN 為腐殖土樣品采樣點(diǎn)，SL為滲濾液樣品采樣點(diǎn)。

該場(chǎng)地堆體形狀無規(guī)則，高程不均勻，高程范圍在4.00～25.02 m 之間；垃圾埋深分布范圍在17～21 m 之間；靜水位埋深在3.3～10.0 m 之間，水位高程在6.5～13.2 m 之間，水位流向?yàn)闁|北流向西南方向。

經(jīng)場(chǎng)地初步調(diào)查表明，部分腐殖土樣品Pb，Zn，Cu，Cr，Hg 等超過CJ/T 340—2016《綠化種植土壤》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因而該場(chǎng)地腐殖土若全部外運(yùn)作為市政綠化用土，需在外運(yùn)前進(jìn)行環(huán)保檢測(cè)或進(jìn)行無害化處理，確保安全利用。具體超標(biāo)信息見表1。

表1 垃圾填埋場(chǎng)土壤樣品對(duì)比綠化種植土壤標(biāo)準(zhǔn)超標(biāo)分析

將腐殖土樣品檢測(cè)結(jié)果與2013 年浙江省頒布的DB 33/T892—2013《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》中商服與公共用地的“土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估篩選值”對(duì)比，結(jié)果表明，部分腐殖土樣品存在低濃度的Pb，As超標(biāo)，其在二期開挖區(qū)的超標(biāo)率分別為15%和30%。

滲濾液檢出結(jié)果中，將各鉆孔點(diǎn)位的滲濾液檢測(cè)結(jié)果與GB 16889—2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)比，結(jié)果表明，COD、色度、懸浮物、BOD5、氨氮等常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)都超過了該標(biāo)準(zhǔn)，其中，COD和懸浮物的檢測(cè)最高值達(dá)15 500，112 000 mg/L。滲濾液中存在Cr，As，Pb 超標(biāo)情況。

3 存量生活垃圾治理技術(shù)和比選

該場(chǎng)地按照是否影響市政道路規(guī)劃，將填埋場(chǎng)分為北部影響區(qū)和南部非影響區(qū)，如圖3 所示。

圖3 垃圾填埋場(chǎng)各分區(qū)

根據(jù)該生活垃圾填埋場(chǎng)未來規(guī)劃要求，急需解決填埋場(chǎng)北側(cè)影響區(qū)內(nèi)的垃圾，騰出空間建設(shè)市政道路。按照其規(guī)劃，可以采取的方法為對(duì)垃圾填埋場(chǎng)北側(cè)垃圾進(jìn)行綜合利用或者直接整體搬遷。為有利于整體的生態(tài)目標(biāo)，非影響區(qū)市政道路周邊環(huán)境污染也需要采用措施進(jìn)行治理，常用的措施方法有好氧治理技術(shù)和原位封場(chǎng)技術(shù)。

3.1 存量生活垃圾治理各方案分析

3.1.1 整體搬遷方案

整體搬遷方案是利用附近填埋場(chǎng)或新建一座衛(wèi)生填埋場(chǎng)，對(duì)擬治理的生活垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)垃圾堆體進(jìn)行整體全量開挖，全部運(yùn)輸?shù)礁浇盥駡?chǎng)或新建的衛(wèi)生填埋場(chǎng)內(nèi)填埋，并對(duì)垃圾場(chǎng)底部污染土壤開挖回填。但目前距離該垃圾填埋場(chǎng)唯一較近的垃圾填埋場(chǎng)庫(kù)容有限，無法接收該生活垃圾填埋場(chǎng)200萬m3的垃圾，因此，對(duì)該生活垃圾填埋場(chǎng)整體搬遷必須新建生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，土地利用價(jià)值高，且近年來隨著民眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，垃圾場(chǎng)選址難度非常大，且新建填埋場(chǎng)周期需2 年時(shí)間。因此，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)北側(cè)垃圾采用整體搬遷方式不適合，需要新建垃圾填埋場(chǎng)，并且花費(fèi)較高，存在較多環(huán)境問題。

3.1.2 全量開采、分選資源化方案

該方案是將垃圾堆體安全開采后進(jìn)行篩分，將篩上的可燃物焚燒，篩下的不可燃物進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)填埋或加工成建筑材料等，篩下腐殖土經(jīng)處理后用于綠化［8-9］。

對(duì)該生活垃圾填埋場(chǎng)垃圾采用全量開采+分選資源化技術(shù)進(jìn)行治理。根據(jù)對(duì)該垃圾填埋場(chǎng)垃圾成分的分析，分選設(shè)備篩分出的篩下物產(chǎn)量大。篩上物需要外運(yùn)處理，而該地區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的生活垃圾焚燒發(fā)電廠僅能少量接收；大量的篩下物也需要處置，面臨接受困難問題；垃圾堆體開挖量大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，容易造成二次污染問題，且對(duì)周邊居民生活影響較大［10］。

3.1.3 原位封場(chǎng)技術(shù)

原位封場(chǎng)方案是目前國(guó)內(nèi)外處理簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng)應(yīng)用最普遍的辦法。通過對(duì)垃圾堆體進(jìn)行必要的整形后，在堆體頂部和邊坡鋪設(shè)人工防滲材料或壓實(shí)黏土進(jìn)行覆蓋，并設(shè)置滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)，同時(shí)修筑邊坡排水渠與雨水邊溝便于場(chǎng)區(qū)排水；然后對(duì)垃圾堆體進(jìn)行最終覆蓋及植被恢復(fù)，并建設(shè)填埋氣體集中收集處理系統(tǒng)，最終達(dá)到消除垃圾堆體的安全隱患及臭味，有效減少滲濾液產(chǎn)生量，控制填埋氣體及滲濾液對(duì)周邊環(huán)境污染，改善景觀以及生態(tài)恢復(fù)的目的［11-12］。

若對(duì)該垃圾填埋場(chǎng)直接采用原位封場(chǎng)技術(shù)可以解決其環(huán)境問題，但由于封場(chǎng)技術(shù)本身需要的時(shí)間較長(zhǎng)，封場(chǎng)后的堆體無法完成市政建設(shè)。同時(shí)，由于原位封場(chǎng)技術(shù)所需要的后期運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，將一直對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。單獨(dú)采用原位封場(chǎng)技術(shù)，并不能完全解決城市規(guī)劃和周邊環(huán)境問題。

3.1.4 好氧治理方案

好氧治理方案是通過在填埋堆體中埋設(shè)注氣井、注液井和排氣井，向垃圾堆體內(nèi)注入空氣，并將收集的滲濾液和其他液體回注至垃圾堆體，使堆體中的有機(jī)物在適宜的含氧量、溫度、濕度條件下，經(jīng)好氧微生物的作用快速降解，同時(shí)通過排氣井排除垃圾堆體中的CO2等氣體［13-14］。采用好氧治理方案的優(yōu)勢(shì)：（1）縮短垃圾中有機(jī)物的降解時(shí)間；（2）減少垃圾填埋氣對(duì)環(huán)境的影響；（3）減少滲濾液處理費(fèi)用；（4）降低填埋場(chǎng)后期維護(hù)費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)。

采用好氧治理方案可以使垃圾快速穩(wěn)定化，減少其對(duì)周邊的影響，但該方法不能解決當(dāng)前市政道路規(guī)劃問題，以及周邊的環(huán)境仍然需要整治，

3.2 技術(shù)比選和確定

綜合上述各類治理技術(shù)分析，結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀和建設(shè)規(guī)劃，本項(xiàng)目采用不同治理方案的對(duì)比情況詳見表2。

表2 垃圾填埋場(chǎng)采用不同治理方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比

綜上對(duì)比4 種治理方案的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、場(chǎng)地規(guī)劃、周邊配套等多因素，僅通過單一的方法很難完成該特殊情況的填埋場(chǎng)地處理，應(yīng)同時(shí)考慮場(chǎng)地規(guī)劃利用、垃圾外運(yùn)量、二次污染防控、治理成本、施工場(chǎng)地空間等。該場(chǎng)地治理和現(xiàn)有條件下應(yīng)考慮原位—異位聯(lián)合應(yīng)用的方法，多種工藝結(jié)合治理才能達(dá)到最佳效果。

綜上分析，該場(chǎng)地應(yīng)盡可能減少垃圾開挖量和外運(yùn)處置量。將北側(cè)規(guī)劃影響區(qū)域全部開挖后釋放土地，開挖的垃圾經(jīng)篩分后將少部分輕質(zhì)可燃物外運(yùn)焚燒，篩上無機(jī)重質(zhì)物可用于市政道路建設(shè)用料，篩下腐殖土不能外運(yùn)綠化用土的可回填至南側(cè)一區(qū)填埋場(chǎng)處置。

考慮周邊配套焚燒等設(shè)施情況，針對(duì)一期簡(jiǎn)易填埋和封場(chǎng)情況，同時(shí)北側(cè)垃圾開采篩分后，篩分物的堆填增加了環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，需利用垂直帷幕阻斷其對(duì)周邊環(huán)境的危害，并進(jìn)行好氧穩(wěn)定和封場(chǎng)處理。

北側(cè)影響區(qū)采用異位綜合處理釋放土地消除污染，南側(cè)非影響區(qū)一期可接納北側(cè)部分非外運(yùn)垃圾，同時(shí)一期經(jīng)規(guī)范封場(chǎng)和好氧穩(wěn)定處理可消除對(duì)周邊環(huán)境的影響。二期已封場(chǎng)部分采用污染監(jiān)測(cè)方式。

該垃圾填埋場(chǎng)治理的整體工藝路線見圖4。

圖4 垃圾填埋場(chǎng)的整體工藝路線

該垃圾填埋場(chǎng)各分區(qū)治理方法見圖5。

圖5 垃圾填埋場(chǎng)各分區(qū)治理方法

采用原位—異位聯(lián)合應(yīng)用方法處理該垃圾填埋場(chǎng)，徹底消除垃圾長(zhǎng)期堆填可能造成的環(huán)境污染和對(duì)周邊環(huán)境的影響；治理后的場(chǎng)地可用作交通用地進(jìn)行再開發(fā)利用，并且騰出空間作為后續(xù)利用；相較全量開采綜合處置和全量外運(yùn)可降低項(xiàng)目投資額50%～80%；縮短治理工期40%，克服現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地限制，并消除對(duì)周邊環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)；在滿足城市規(guī)劃建設(shè)需求的同時(shí)，符合國(guó)家政策要求；實(shí)現(xiàn)CO2排放減量。

4 結(jié)論

該生活垃圾填埋場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的影響較大，與城市發(fā)展目標(biāo)不相符，結(jié)合地塊建設(shè)規(guī)劃，對(duì)該垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行治理。根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)條件、周邊配套及未來規(guī)劃，對(duì)比各治理技術(shù)后采用原位—異位聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)，針對(duì)填埋場(chǎng)北側(cè)區(qū)域全量開采，釋放空間用來建設(shè)規(guī)劃中的市政道路。開挖篩分的部分腐殖土回填至南側(cè)可利用區(qū)域或外運(yùn)作為綠化種植用土；輕質(zhì)可燃類垃圾可外運(yùn)焚燒，骨料經(jīng)檢驗(yàn)合格后回填道路基底部。對(duì)南側(cè)一期區(qū)域采用垂直帷幕阻斷，好氧穩(wěn)定和封場(chǎng)技術(shù)進(jìn)行生態(tài)治理，對(duì)南側(cè)二期區(qū)域已規(guī)范封場(chǎng)部分持續(xù)污染監(jiān)測(cè)。

（1）存量生活垃圾填埋場(chǎng)采用原位—異位聯(lián)合技術(shù)應(yīng)用可滿足特殊情況下填埋場(chǎng)治理項(xiàng)目的需求。

（2）原位—異位聯(lián)合應(yīng)用治理垃圾填埋場(chǎng)，可消除環(huán)境污染隱患，釋放必要土地空間，縮短治理工期，降低投資，解決終端處理能力不足等問題。

（3）對(duì)于有其他特殊條件和要求的垃圾填埋場(chǎng)，可將原位、異位治理技術(shù)中其他治理方法聯(lián)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“一場(chǎng)一策”，達(dá)到最優(yōu)技術(shù)組合，產(chǎn)生最大經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。